用溶剂添加剂处理的有机光伏混合物的纳米结构和稳定性
Rachel C Kilbride1,2, Emma L K Spooner2,3, Stephanie L Burg2
1Department of Chemistry, The University of Sheffield, Dainton Building, Brook Hill, Sheffield, S3 7HF, United Kingdom.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|April 10, 2024
概括
在有机光伏 (OPV) 中控制纳米形态是性能的关键. 像DIO这样的溶剂添加剂对富勒烯和非富勒烯受体 (NFA) 系统的影响不同,NFA系统随着时间的推移显示出更多的相位分离和域粗.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机电子 有机电子
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 优化有机光伏 (OPV) 性能需要精确控制光活性混合物的纳米形态.
- 溶剂添加剂,如1,8-二二多多 (DIO),通过改变干燥动态来调整膜纳米结构.
- 与基于富勒的系统相比,DIO处理对非富勒接受器 (NFA) 系统的影响仍然不太清楚.
研究的目的:
- 研究DIO处理对基于富勒和基于NFA的OPV系统的纳米形态和稳定性的影响.
- 为了比较这些系统在制造,热和老化后的纳米级进化.
- 提供关于NFA系统对溶剂添加加工的独特形态反应的见解.
主要方法:
- 采用小角度中子散射 (SANS) 来探测混合膜的纳米形态.
- 一种化NFA模拟物 (ITIC-d52) 被合成,以增强聚合物:NFA混合物中的中子散射对比度.
- 电影在制造后立即进行了表征,在热后,并在1年的老化后进行了表征.
主要成果:
- DIO处理对基于富勒烯和NFA的OPV系统的影响不同.
- 与基于富勒烯的系统 (PBDB-T:PC71BM) 相比,基于NFA的系统 (PBDB-T:ITIC) 呈现出更明显的相隔域.
- 长期老化 (1年) 在富勒烯和NFA系统中显示了热力学诱导的域粗化.
结论:
- 使用DIO进行溶剂添加剂加工,在富勒与基于NFA的OPV中产生了不同的纳米形态结果.
- 在处理过程中,NFA系统对相位分离的敏感度更高.
- 这两种系统类型都经历了长时间的域粗化,突出了OPV应用程序的稳定性考虑.
